Реакторы с подвижной загрузкой (носителем биопленки) начали активно разрабатываться и применятся за рубежом в период с конца 1970-х по 1990-е годы. Это было связано с возможностью получения пластиковых загрузок с заданными свойствами — плотностью, формой и площадью поверхности, что позволило поддерживать загрузку во взвешенном состоянии за счет перемешивания в процессе аэрации или мешалками, аналогичными применимым для иловой смеси.
Использование реакторов MBBR позволяет при правильной конструкции добиваться контроля за недопущением избыточного обрастания. Эта цель и стремление достичь максимальной удельной поверхности прикрепления находятся в противоположности. Эффективная загрузка не должна допускать создания в ней разных условий для биопленки, а также не допускать забивания частицами ила. Для этого усилия среза потоком за счет перемещения в жидкости должны быть максимально идентичны для всей поверхности обрастания.